Инерциальная навигационная система: общие, принцип работы, классификация и методы ориентации

Растущий спрос на позиционирование обусловливает необходимость разработки новых принципов навигации. В частности, одним из условий, продиктованных современностью стало введение относительно самостоятельные средства измерения расположения целевых объектов. Такие возможности предоставляет инерциальной навигационной системы, устраняя необходимость в использовании сигналов от радиомаяков и спутников. Общие сведения о технологии

Инерциальная навигация базируется на законах механики, что позволяет фиксировать параметры движения тел относительно установленной справочной системы. Впервые принцип навигации используется сравнительно недавно в гирокомпас судна. С совершенствованием измерительных устройств этого типа есть метод, который определяет параметры должны быть измерены на основе ускорения тела. теория инерциальных навигационных систем была сформирована ближе к 1930-х годов. С тех пор исследователи этого направления стали уделять больше внимания принципам устойчивости механических систем. На практике это понятие довольно трудно реализовать, поэтому долгое время он оставался только в теоретической форме. Но в последние десятилетия, с появлением специального оборудования на основе компьютерных средств инерциальной навигации широко используются в авиации, водной техники и т. д. Компоненты системы

Обязательные элементы в любой инерциальной системе единиц являются чувствительными измерительными приборами и вычислительной техникой. Первые элементы категории гироскопов и акселерометров, и второй компьютерной техники, реализует определенные алгоритмы. Точность метода во многом зависит от характеристик датчиков. Например, достоверных данных позволяют инерциальных навигационных систем только тип точности гироскопов в сочетании с акселерометрами. Но в этом случае техника является существенным недостатком является высокая сложность электромеханических начинки, не говоря уже про большие объемы оборудования. Принцип работы системы

Метод определения координат с помощью инерциальной системы является обработка данных об ускорении тел и их угловые скорости. Для этого, опять же, использует установленную непосредственно на объект чувствительные элементы, посредством которых генерируется информация о metabologia, скорость движения, расстояние и скорость. Кроме того, принцип работы инерциальной навигационной системы дает возможность использовать средства для стабилизации и даже автоматическое управление объектом. Для таких целей, просто использовать датчики линейного ускорения с помощью гироскопических приборов. Используя эти устройства, доклад система работает относительно траектории движения объекта. Созданные системы координат определяется углами наклона и поворота. Преимущества этой технологии включают автономию, возможностью автоматизации и высокой степенью помехозащищенности. Классификация инерциальных навигационных систем

В предлагаемой навигационной системы подразделяются на платформе и бесплатформенные (БИНС). Первые же географические и может содержать двух платформ. Один предусмотрен гироскоп и ориентируются в инерционном поле, и второй бежал от акселерометров и stabiliziruemost относительно горизонтальной плоскости. В результате координаты определяются с использованием информации о взаимном расположении двух платформ. Более сложные модели считаются грехами. Бесплатформенная инерциальная навигационная система лишена недостатков, связанных с ограничениями в использовании gyroplatform. Функции определения скорости и местоположения объектов в этих моделях передаются в цифровой технике вычислений, который также способен снимать данные об угловой ориентации. Современное развитие систем грехи направлена на оптимизацию вычислительных алгоритмов без снижения точности исходных данных. Методы определения ориентации систем на платформе

Не теряют актуальности и систем работы с платформами для установления исходных данных о динамике объекта. В настоящее время успешно эксплуатируются следующие типы моделей платформы инерциальной навигации: Геометрическую систему. Стандартная модель с двумя платформами, которые были описаны выше. Такие системы обладают высокой точностью, но имеют ограничения в обслуживании высоко мобильных устройств, работающих в космосе. Аналитическая система. Он использует акселерометры и гироскопы, неподвижным относительно звезд. К преимуществам таких систем можно отнести способность эффективно обслуживать объекты маневренные ракеты, вертолеты и истребители. Но даже по сравнению с бесплатформенной инерциальной навигационной системы аналитические комплексы отличаются высокой точностью определения параметров ее динамики. Полу-аналитическая система. Единая платформа, которая постоянно стабилизируется в пространстве с местного горизонта. Эта база домов гироскоп и акселерометр, а вычисления могут быть организованы за пределами рабочей площадки.

Характеристики инерциально-спутниковых систем

Это перспективный класс интегрированные навигационные системы, которые сочетают в себе преимущества спутниковых источников сигнала и учитываются инерционные модели. В отличие от популярных спутниковых систем такие системы позволяют использовать данные об угловой ориентации и формы независимые алгоритмы обнаружения с точки зрения расположения отсутствующих навигационных сигналов. Дополнительная информация по геолокации технически позволяет упростить модель чувствительных элементов, отказаться от дорогостоящего оборудования. Преимущества инерциально-спутниковой навигационной системы включают в себя легкий вес, малый размер и упрощенная обработка данных. С другой стороны, хрупкость МЭМС гироскопов приводит к накоплению ошибки в определении данных. Применение инерциальных систем

Среди потенциальных потребителей технологий инерциальной навигации являются представители различных отраслей промышленности. Это не только космической и авиационной, а также техническое (система навигации), робототехника (средства контроля кинематических характеристик), спорт (определение динамики), медицина и даже бытовую технику и т. д. Заключение

Теория инерциальной навигации, концепция начала складываться еще в прошлом веке, сегодня не может считаться полноценным разделение мехатроники. Тем не менее, последние достижения показывают, что впереди могут появиться более прогрессивное открытие. Об этом свидетельствует тесное взаимодействие инерциальных навигационных систем с компьютерным наукам и электронике. Появились новые амбициозные задачи, расширяющие пространство для развития смежных технологий, а также на основе теоретической механике. Одновременно специалисты в этом направлении активно работают над оптимизацией технических средств, основными среди которых являются МЭМС гироскопов. Автор: Андрей Райтер 31 Октября 2018

Категория: Новости

Инерциальная навигационная система: общие, принцип работы, классификация и методы ориентации